公路路基土方路堑开挖施工技术

公路路基土方路堑开挖施工技术浅析

[摘要]路堑开挖是路基工程一种常见施工作业。为保证路堑开挖作业的顺利进行，应充分做好施工准备工作，以免发生安全事故；根据工程现场条件选择合适的施工方法；大力使用机械化作业，并合理安排多机联合作业，不但可以降低施工作业强度，还可以加快施工进度。

[关键词]公路路基；土方路堑；开挖技术；应用

路基是铁路轨道或公路路面下的基础建筑，是公路行车部分的基础，它通常是由土、石按定尺寸和结构要求建造成的带状土工构筑物。公路路基的横断面形式有路堤、路堑和半填半挖三种形式，路基断面的几何形状由高度、宽度和边坡决定。路基高度由路线纵断面设计确定，路基宽度则决定于设计交通量和公路等级，路基边坡对路基的整体稳定性具有决定意义。在路堑开挖施工之前需要做好前期的考察和准备，具体考察地形的特点、土层的分布状况和准备好采用何种机具进行施工。另外清理工作也非常必要，排除现场的积水，对于影响施工的树木、树根也要在施工开挖前清理并运走，还有就是对待不同的土层要分层进行挖掘，只有做好以上几点工作，路堤填筑才能够顺利进行。

1.路堑开挖技术在路基工程中应用的必要性

路堑开挖是路基施工中工程量最大、最普遍的施工内容。路堑是指全部在原地面开挖而成的路基或低于原地面的挖方路基，其作用是缓和道路纵坡或越岭线穿越岭口控制标高，但同时也破坏了原地

层的天然平衡状态，不利于排水和通风。因此，开挖路堑时要注意保证边坡稳定性，须设置排水沟，必要时还须设置截水沟以利排水。路堑开挖可采用人工或机械作业，其中以机械作业为主，对于不便于采用机械作业的施工地段，采用人工作业。

2.开挖准备工作

路基开挖施工之前，除了做好相关的技术准备、施工放样之外，还应特别做好开挖施工的安全防护准备。因为路基的大面积开挖会破坏土体原有的自然平衡，易引起路堑边坡失稳、滑坍，危机施工安全、延误施工工期。施工人员应对路基工程范围内的地质水文情况作详细调查，如岩石的风化、龟裂程度及地质断层，土质变化、水文稳定等工程条件，其中水的影响是造成路堑病害的主要原因。为排除一切可能影响边坡稳定的地面水和地下水，须在路堑顶部预先开挖截水沟，并结合路堑永久排水设施（如边沟或地下盲沟），做好开挖期间路堑排水。路堑开挖及沿线排水沟沿路堑行进方向保持一定的纵坡，以利于排水。此外，对于砂、砾类松散土质边坡，或多层土质有松散夹层时，应随挖随防护，预留碎落台，以防止边坡崩塌。

3.开挖施工方法

路堑开挖根据现场施工条件，可采用以下几种基本方法：

3.1 全断面开挖法

从开挖路堑的一端或两端按断面全宽一次挖到标高，逐渐向纵深挖掘，挖出的土方一般都是向两侧运送。这种方法适用于深度不大，

且较短的路堑。

3.2 分层开挖法

从开挖路堑的一端或两端按断面分层挖至设计标高。现在每层都有单独的运土出路和临时排水设施，适用于开挖深而短的路堑。3.3 分段纵挖法

当路堑较长时，开挖深度不大时，把开挖路堑横断面分成若干段，并纵向条形开挖，一般出土于两侧。若是傍山路堑，一侧堑壁不厚，选择一个或几个地方挖穿堑壁出土。

3.4 分层纵挖法

如果路堑宽度及深度不大，可以纵向分层挖掘。在短距离及大坡度时，可用推土机施工，较长的宽路堑则宜用铲运机作业。

3.5 通道纵挖法

在开挖路堑全长上，沿路堑纵向先挖出一通道，然后开挖两旁，这是一种快速施工方法，通道可用于机械通行或运输土料车辆的运土。

4.开挖机械化施工技术

路堑开挖施工根据不同的施工条件，应采用不同的施工机械作业。

4.1推土机作业

推土机具有操纵灵活、运转方便，既可开挖土方，又能短距离运输土料的特点，在路堑开挖中被广为采用。其主要有两种施工作业方法：

4.1.1 横向开挖路堑。用推土机横向开挖路堑，其深度在2m以内为宜。开始时推土机以路堑中线为界，向两侧用横向“穿梭”推土作业法进行，将路堑中挖出的土送至两侧弃土堆，最后再做专门的清理和整平，当开挖深度超过2m时，则需与其他机械配合作业。

4.1.2 纵向开挖山坡路堑（1）开挖傍山半路堑。一般多采用斜铲推土机进行。开挖时首先由路堑边坡的上部开始，沿线路行驶，渐次而下，分段、分层将土推送至坡下填筑路堤处。推土机的水平回转角根据土壤的性质来调整，在i、ii 级轻质土壤上作业时，可调至600 ；在iii、iv 级土壤作业时可调至450。（2）开挖深路堑。开挖深路堑运土作为填土路堤作业时，应首先做好准备工作，要在开挖路堑的原地面线顶端各点和填挖之间零点处，设置标记，同时挖半小丘，使推土机能顺利进入作业现场。如果推土机能沿斜坡驶至最高点时，则可以由路堑的所在坡面上顶点处开始，逐层开挖至路堤处，开挖时可用推土机沿线路中线的平行线进行纵向推填。当路堑开挖到设计深度的一半位置时，再用另外1-2台推土机，横向分层推削路堑斜坡。由斜坡上推削下来的土壤，仍由下面的推土机送至填土区段，直至路堑路堤全部完成为止。

4.2 铲运机作业

铲运机开挖路堑有两种作业方法，一是横向弃土开挖；二是纵向移挖作填。路堑分层开挖，并从两侧开始，每层后15-20cm，这样做既能控制边坡，又能使取土场保持平整，同时还应沿路堑两侧做

出排水纵坡。路堑在以下情况下，宜采用横向开挖，即：堑顶地面有明显横坡，而上游一侧需设置弃土堆，阻挡地面水流入路堑；路堑中纵向运土距离太长，超过铲运机经济运距，严重影响工效；不需要利用土方或利用有剩余时；长路堑由于施工条件的限制，机械只承担其中一段，两端又无法纵向送土时。铲运机纵向移挖作填，当路堑须向堑口外相接的路堤处运土填筑时，铲

运机应利用纵坡自路堑端部开始作下坡铲土，并逐渐向堑内段延伸挖土长度，而填筑路堤也应相应的延伸。

4.3 挖掘机作业

用挖掘机开挖路堑，一般是与运输车辆配合作业的。

4.3.1 正铲挖掘机开挖路堑。正铲挖掘机进行路堑开挖作业，可采用全断面开挖和分层开挖两种方法。如路堑深度在5m 以下时，可采用全断面开挖，挖掘机一次向前开挖路堑全宽至设计标高，运输车辆停在与挖掘机同一平面，且并列布置，或在挖掘机后侧。这种方法施工简单，但挖掘机须横向移动，才能挖到设计标高。当路堑深度为5m 以上时，宜采用分层开挖，即挖掘机在纵向行程中，先把路堑开通一部分，运输车辆在挖掘机一侧布置，并与开挖路线平行，如此往返几个行程，直至将路堑全部开通。挖掘机各次开挖后在边坡上留下的土角，可由推土机修整。

4.3.2 反铲挖掘机开挖路堑。由于反铲挖掘机只能挖掘停机面以下的土壤，因此做开挖路堑作业时，是停在路堑顶部两侧进行，一般只适用于开挖深度在挖掘范围内的路堑。